A szélenergia az európai energiarendszer egyik központi pillérévé vált , mind a szárazföldi, mind a tengeri energiatermelésben. Az elmúlt években a szélenergia az ígéretes megújuló technológiából az ellátásbiztonság, az ipari versenyképesség és az Európai Unió éghajlat-változási célkitűzéseinek elérésének kulcsfontosságú elemévé vált.
Ebben az összefüggésben Spanyolország és Európa többi része döntő pillanatot él : a lebegő tengeri szélerőművek kezdenek formát ölteni, a nagy villamosenergia-ipari vállalatok fokozzák beruházásaikat a tengeri parkokba, és ezzel egyidejűleg egyre nagyobb az érdeklődés a mini szélerőmű-megoldások iránt városi és vidéki környezetben, amelyek lehetővé teszik a háztartások és a kkv-k számára, hogy saját áramot termeljenek.
A szélenergia, mint stratégiai hajtóerő Európa számára
A kontinensen a szélenergia már most is az európai villamosenergia-fogyasztás mintegy 20%-át biztosítja , olyan országok pedig, mint Németország, Spanyolország, Dánia, Svédország, Portugália, Írország és Litvánia, a villamosenergia-igényük könnyen negyedét teszik ki. Ez a hozzájárulás nemcsak a kibocsátásokat csökkenti, hanem jelentősen mérsékli a fosszilis tüzelőanyagok importjának szükségességét is.
Az iparági adatok szerint az Európában telepített szélturbinák összessége évente körülbelül 500 nagy, fosszilis tüzelőanyaggal teli olajszállító tartálykocsi kirakodásának megfelelő mennyiségű hulladékot akadályoz meg. A gazdasági hozzájárulás is jelentős: a szélenergia-ágazat évente mintegy 52 milliárd eurót termel az európai GDP-hez, és közel 400 000 embert foglalkoztat, és a becslések szerint a számuk 2030-ra meghaladja a 600 000-et, ha a bővítési tervek folytatódnak.
Ez a lendület egy olyan időszakban érkezik, amikor az EU energiafüggősége továbbra is gyenge pont . A 27 tagállam továbbra is évente mintegy 500 milliárd eurót költ energiaimportra, elsősorban gázra és más fosszilis tüzelőanyagokra. A szélenergia-kapacitás bővítése, mind a szárazföldi, mind a tengeri területeken, ezért közvetlen módja lehet az energiaszámla csökkentésének és az energiafüggetlenség elérésének.
Az európai ütemterv jelentős növekedést irányoz elő a tengeri szélenergia terén, különösen az Északi-tengeren, amely a tengeri terjeszkedés központjává vált . Az úgynevezett Északi-tengeri Beruházási Paktum célja, hogy 2050-re elérje a 300 GW tengeri szélerőmű-kapacitást, a kormányok, az ipar és a hálózatüzemeltetők közös kötelezettségvállalásaival annak biztosítása érdekében, hogy ez a törekvés konkrét projektekké váljon.
Villamos hálózatok, engedélyek és árverések: a fő szűk keresztmetszet
A potenciál ellenére a valóság az, hogy az elektromos hálózatok váltak az új szélenergia-kapacitások legnagyobb akadályává . Számos európai országban szó szerint több száz gigawattnyi megújuló energiaprojekt vár csatlakoztatásra, amelyeket telített hálózati csomópontok vagy az új infrastruktúra nem megfelelő tervezése akadályoz.
Az Európai Bizottság maga is elismerte ezt a problémát, és elindított egy külön csomagot a hálózatokra vonatkozóan (EU Hálózati Csomag), amely a tagállamok közötti jobb koordinációt, több összeköttetést és a hozzáférési kérelmek kezelésének megközelítésének megváltoztatását javasolja . A terv az, hogy a hagyományos „érkezési sorrendben” elbírálási rendszerről egy „projekt elérhetőségén és érettségén” alapuló rendszerre térjenek át, egyértelmű mérföldkövekkel a tisztán spekulatív kezdeményezések kiszűrése érdekében.
Eközben az ágazat követeli, hogy az EU által jóváhagyott, megújulóenergia-projektekre vonatkozó szabályozásokat hatékonyan hajtsák végre a gyakorlatban . Ahol ezeket a szabályozásokat határozottan alkalmazták, például Németországban, az engedélyezett szárazföldi szélenergia mennyisége mindössze öt év alatt meghétszereződött, ami jól mutatja, hogy milyen hatással lehet egy jól megtervezett adminisztratív egyszerűsítés.
Egy másik kritikus pont a szabályozási stabilitás és a támogatási mechanizmusok kialakítása. Az iparág ragaszkodik a kiszámítható és jól strukturált, különbözeti szerződéseken (CfD) alapuló aukciók szükségességéhez , amelyek hosszú távú láthatóságot biztosítanak a bevételek tekintetében és csökkentik a tőkeköltségeket. E keretrendszer nélkül a vállalatok számára nehezebb új szélerőműparkokba befektetni, különösen a tengeri szélerőművekbe, ahol az arányok különösen magasak.
Spanyolország a tenger felé tekint: úszó tengeri szélerőművek és a SEA-LIFT projekt
Spanyolország kiváltságos helyzetben van a szélerőművek és a partvonal tekintetében, de a tengeri szélerőművek fejlesztése egyértelműen elmarad a többi észak-európai ország mögött . A fő ok a kontinentális talapzat egyedi jellemzőiben rejlik: a partvidék számos szakaszán a tengerfenék akár 1.000 méteres mélységet is elérhet mindössze 10 kilométerre a parttól, ami nagymértékben bonyolítja a hagyományos rögzített alapozási megoldásokat.
Ennek a földrajzi akadálynak a leküzdésére a megoldás az úszó tengeri szélerőművekben (FOWP) rejlik. A tengerfenékhez rögzített szerkezetekre szerelt szélturbinákkal ellentétben ezeket az úszó platformokat kikötőrendszerek és horgonyok tartják a helyükön, lehetővé téve számukra, hogy mélyebb vizekben és a parttól távolabb helyezkedjenek el, csökkentve a vizuális és környezeti hatásokat az érzékeny területeken.
A SEA-LIFT projekt tökéletesen illeszkedik ebbe a forgatókönyvbe. A Kantábriai Egyetem Környezethidraulikus Intézete (IHCantabria), a Nemzeti Megújuló Energia Központ (CENER) és a navarrai székhelyű Nabrawind vállalat, valamint más partnerek vezetésével a SEA-LIFT egy innovatív rendszert javasol a 20 MW-nál nagyobb teljesítményű szélturbinák úszó platformokra emelésére és telepítésére , jelentősen csökkentve az üzemeltetési költségeket a jelenlegi technikákhoz képest.
A projektvezetők a kulcsfontosságú fázisokban, például a szállításban és a tengeri összeszerelésben , háromszoros-ötszörös költségcsökkentésre számítanak . A terv az, hogy kihasználják a Nabrawind által más országok szárazföldi szélerőműveiben már bevált technológiákat, például a Skylift megoldását, amely lehetővé teszi nagy szélturbinák felállítását óriási daruk nélkül, még kihívást jelentő szélviszonyok között is, amelyek gyakoriak a bőséges szélerőforrással rendelkező partvidékeken.
Ha megszilárdulnak, az olyan kezdeményezések, mint a SEA-LIFT, a spanyol tengeri szélenergia tömeges kiépítésének sarokkövévé válhatnak , egy olyan környezetben, ahol már nagyon ambiciózus 2035-ös energiacélokat vitatnak meg. Továbbá összhangban vannak a spanyolországi tengeri szél- és óceánenergia fejlesztésére vonatkozó ütemtervvel, amely kiemeli ennek az erőforrásnak a stratégiai értékét, különösen ősszel és télen, amikor a napelemes fotovoltaikus termelés alacsonyabb, a villamosenergia-kereslet pedig ugrásszerűen megnő.
Az Iberdrola befektetési kötelezettségvállalása az európai tengeri szélerőművek terén
Miközben a spanyol szabályozás véglegesíti első tengeri aukcióit, a nagyobb energiaipari csoportok továbbra is lépéseket tesznek más piacokon. Az Iberdrola a világ egyik vezető tengeri szélerőmű-gyártójaként pozicionálta magát , folyamatosan bővülő, már működő és fejlesztés alatt álló projektportfólióval, elsősorban Európában és Észak-Amerikában.
A vállalat körülbelül 13.000 milliárd eurót fektetett be 3.200 MW beépített kapacitású tengeri szélerőműparkokba az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban, Németországban és Franciaországban. Ezek az üzemi eszközök képezik az alapját a körülbelül 10.000 milliárd eurós új beruházásoknak, amelyek célja a vállalat jelenlétének bővítése a kulcsfontosságú európai tengeri piacokon.
Az építés alatt álló projektek közül kiemelkedik a brit vizeken található East Anglia 2 és 3, valamint a németországi Windanker , amelyek összesen körülbelül 2.700 MW kapacitással rendelkeznek, és ennek az új beruházási fázisnak a magját képviselik. Ezeket egészíti ki az East Anglia 1 North, egy körülbelül 900 MW teljesítményű szélerőmű, amely már rendelkezik az összes szükséges engedéllyel, és készen áll a jövőbeni árveréseken való részvételre az Egyesült Királyságban.
Magukon a szélerőműveken túl az Iberdrola egy, a tengeri szélenergiához kapcsolódó ipari ellátási láncot is ápol, amely mindent magában foglal az alkatrészgyártástól a speciális szolgáltatásokig. Egy példa erre a Bibby Marine által megrendelt és a Seaplace által tervezett, tengeri szélerőművekhez készült elektromos támogató hajó, amely jelenleg a Ría de Vigo Hajógyárban épül. 24 MWh-nál nagyobb akkumulátorokkal és alacsony kibocsátású meghajtórendszerekkel felszerelve, kifejezetten tengeri szélerőművekben való működésre tervezték.
Ez a fajta projekt megerősíti az olyan ipari központok szerepét, mint a Vigo és a tengeri kiszolgáló hajókra szakosodott hajógyárak , és összhangban van a vállalat gazdaság villamosítására és dekarbonizációjára irányuló törekvéseivel. Az alapötlet az, hogy a tengeri szélenergia nemcsak megújuló villamos energiát termel, hanem szakképzett munkahelyeket is teremt, más ágazatokban növekedést ösztönöz, és hozzájárul Európa energiafüggetlenségéhez egy instabil geopolitikai környezetben.
Spanyolország, a szárazföldi szélenergia vezető szereplője és jelentős iparági rendezvények házigazdája
Bár Spanyolország még nem indította el első kereskedelmi célú tengeri szélerőműparkjait, mára Európa egyik vezető szárazföldi szélenergia-termelőjévé nőtte ki magát . Több mint 31 GW telepített kapacitásával a szélenergia a spanyol villamosenergia-rendszer sarokkövévé vált , a nemzeti villamosenergia-igény mintegy negyedét fedezi, így az ország elsődleges energiatermelő forrása más technológiák előtt.
Ez a jelentős jelenlét arra késztette a nemzetközi ipart, hogy Spanyolországra ne csak piacként, hanem ipari és technológiai platformként is tekintsen . Az ország több mint 37 000 emberrel büszkélkedhet az ágazatban, hatalmas gyártói és beszállítói hálózattal, valamint vezető K+F központokkal rendelkezik, így természetes helyszínné válik a nagyobb szakmai találkozók megrendezéséhez.
Ebben a szellemben a WindEurope európai szövetség Madridot választotta éves rendezvényének helyszínéül , kiemelve Spanyolország szerepét a kontinentális szélenergia-térképen. Az esemény összehozza a vállalatokat, a politikai döntéshozókat és az iparági érdekelt feleket, hogy olyan kulcsfontosságú kérdésekkel foglalkozzanak, mint az engedélyezési folyamatok felgyorsítása, az új villamosenergia-hálózatok kiépítése, az aukciók minősége és a megújuló energiával kapcsolatos félretájékoztatás elleni küzdelem.
Egy ilyen nagyságrendű esemény megrendezése Spanyolországban egybeesik azzal az idővel, amikor az ország az első nagyobb tengeri szélerőmű-aukcióját készíti elő . A kormány már elindított egy nyilvános konzultációt a tengeri szélerőművek jövőbeli pályázati rendszeréről, és az első pályázati felhívást várhatóan hamarosan kihirdetik. Az iparági becslések szerint már az első gigawattnyi tengeri szélerőmű kifejlesztése is akár 4.000 új munkahelyet teremthet.
Az intézményi támogatás mellett Spanyolországban a szélenergiát lehetőségnek tekintik a gyártási bázis megerősítésére és annak biztosítására, hogy az európai ellátási lánc versenyképes maradjon más nagyobb gazdasági blokkokkal. Az erős gyárak és beszállítók megléte az EU-n belül kulcsfontosságú az EU stratégiai autonómiája és ipari ellenálló képessége szempontjából az egyre igényesebb globális környezetben.
A mini szélturbinák robbanásszerű fejlődése: a tetőtől az otthoni hálózatig
Miközben a nagyméretű tengeri és szárazföldi szélerőművek uralják a híreket, egy másik front is lendületet vesz: a mikrogeneráció és a mini szélturbinák , amelyek az otthonokban, társasházakban, kisvállalkozásokban vagy elszigetelt létesítményekben történő önellátásra irányulnak. A szél, amelyet évek óta elsősorban a nagy szélerőművekkel hoznak összefüggésbe, most kezd utat találni a városi tetőkre is.
Globálisan a telepített szélenergia-kapacitás már meghaladja az 1.200 GW-ot, és folyamatosan növekszik, Kína, az Egyesült Államok, India, Németország, Brazília és Spanyolország a fő hajtóereje ennek. Az általános növekedés ezen kontextusában a kisléptékű szélenergia a napelemes fotovoltaikus energia természetes kiegészítőjeként pozícionálódik , különösen azokon az éghajlatokon és helyszíneken, ahol a szél éppen akkor fúj a legerősebben, amikor a nap a leggyengébb.
Definíció szerint a kis szélturbinák azok a létesítmények, amelyekben a szélturbinák teljesítménye kisebb, mint 100 kW , bár a lakossági szektorban a leggyakoribb egységek teljesítménye 1 és 5 kW között van. Ezek kis turbinák – körülbelül egy-öt méter magasak –, amelyek családi házak, többszintes épületek vagy ipari raktárak tetejére telepíthetők nagyobb építési munkálatok nélkül.
Ezek a rendszerek helyben termelnek áramot, csökkentve a hálózattól való függőséget és a villanyszámlákat , valamint pufferként szolgálva a potenciális áremelkedésekkel szemben. Továbbá zökkenőmentesen integrálódnak a meglévő napelemes rendszerekkel: míg a panelek tiszta napokon dél körül a legerősebbek, a szél jellemzően éjszaka, felhős napokon vagy viharok idején erősebb, ami segít stabilizálni az ellátást egy hibrid önellátó rendszerben.
Technikai szempontból a működés egyszerű: a szél forgatja a lapátokat, amelyek viszont egy belső generátort hajtanak, amely az elektromos rendszerhez csatlakozik . A városi környezethez és az épületek közötti szélirány-különbségekhez való alkalmazkodás érdekében két fő tervezési család létezik: a vízszintes tengelyű szélturbinák, amelyek inkább hasonlítanak a klasszikus szélturbinákhoz és gyakoriak a nyílt tereken, valamint a függőleges tengelyű turbinák, amelyek minden irányba mozdulnak el, és alkalmasabbak városi homlokzatokra és tetőkre.
Innováció, szabályozás és a kisméretű szélerőművek jövője
A kisléptékű szélenergia nemcsak kereskedelmi téren, hanem a kutatás területén is fejlődik. A spanyol központok által koordinált európai projektek sikeresen fejlesztettek ki csendesebb, integrálhatóbb és hatékonyabb turbinákat , amelyeket úgy terveztek, hogy zökkenőmentesen illeszkedjenek a városi környezetbe, és minimalizálják a rezgéseket és a zajt azokban az épületekben, ahol telepítették őket.
A legújabb műszaki tanulmányok például azt mutatják, hogy ezek a moduláris és leszerelhető szélturbinák a tetők szélére helyezve működnek a legjobban, mivel a homlokzatok egyfajta rámpaként működnek, amelyek felgyorsítják a szellőt, amint eléri az épület tetejét. Ez a légsebesség-növekedés jelentős különbséget jelenthet az egyes telepített egységek éves energiatermelésében.
A spanyol piacon már kaphatók kifejezetten városi környezetre tervezett megoldások. Ezek a rendszerek az épületek falain keresztül felszálló légáramot hasznosítják , és elektromos árammá alakítják anélkül, hogy rezgéseket továbbítanának az otthonok belsejébe. Ezek a javaslatok célja, hogy megkönnyítsék a lakástulajdonosok egyesületei és a kkv-k számára az átállást a szélenergia önellátására, akár napelemes rendszerekkel kombinálva, akár anélkül.
A kormány is megkezdte a beavatkozást. Az Ökológiai Átmenet Minisztériuma az Energiadiverzifikációs és Megtakarítási Intézeten (IDAE) keresztül közzétette a kisméretű szélturbinák címkézésének konkrét követelményeit . A cél az, hogy egyértelmű információkat nyújtsanak a teljesítményről, a minőségről és a műszaki jellemzőkről, ezáltal támogatva egy olyan szegmens fejlődését, amely várhatóan növekedni fog az elkövetkező években.
Ezekkel az előrelépésekkel a kisléptékű szélenergia megerősíti azt az elképzelést, hogy a polgárok a puszta fogyasztókból az energia társtermelőivé válhatnak , igényüket és termelésüket ehhez igazítva, és hangsúlyosabb szerepet szerezve az egyre inkább elosztott villamosenergia-rendszerben. Ez a vízió összhangban van a helyi energiaközösségek előmozdítására irányuló európai stratégiával és egy olyan modellel, amelyben a háztartások nemcsak fizetnek az áramért, hanem aktívan hozzájárulnak annak előállításához is.
Mindez a mozgás, a tengeri úszó platformokon elhelyezett, 20 MW-ot meghaladó teljesítményű gigantikus szélturbináktól kezdve a kkv-k tetejére telepített kis turbinákig, ugyanarra a célra mutat: egy tisztább európai energiarendszerre, amely kevésbé függ a külső forrásoktól, és amelyben a polgárok és a helyi ipar nagyobb mértékben részt vesz . Spanyolország, bőséges szélerőforrásaival, a szárazföldi szélenergia terén szerzett tapasztalataival, virágzó tengeri szélenergia-ágazatával és az önfogyasztás bővülésével, jó helyzetben van ahhoz, hogy meglovagolja ezt a hullámot, feltéve, hogy a hálózatok, a szabályozások és a tervezés lépést tartanak a technológia és a beruházások által már megszabott sebességgel.
